Вся живая материя восстает перед нами как одно целое, как один огромный организм, заимствующий свои элементы из резервуара неорганической природы, целесообразно управляющий всеми процессами своего прогрессивного и регрессивного метаморфоза и, наконец, отдающий снова всё заимствованное назад мертвой природе". С. Н. Виноградский. Лекция перед императорской семьей 8.12.1896 г. Экология рассматривает взаимосвязи со средой обитания живых систем: организмов, популяций, экосистем, биосферы. Чтобы разобраться в разнообразии этих биосистем, необходимо рассмотреть само понятие «система» . Оно происходит от греческого systema — составленное из частей; соединение. По одному из самых простых, но вполне пригодных для данного случая определений система есть упорядоченное целое, состоящее из взаимосвязанных частей. Биологические системы организованны иерархически, и на каждом уровне осуществляется регуляция, использующая сходные принципы. Получивший развитие в конце XX века системный подход, восходящий в своем развитии к Людвигу фон Берталанфи, связан с тем, что системы, состоящие из сходно взаимосвязанных частей, имеют сходные целостные (эмергентные) свойства. Сравнивая системы разного уровня, можно увидеть между ними много общего, а можно и найти черты специфичности каждого из уровней. Осмысление этих закономерностей вылилось в концепцию структурных уровней организации биосистем, которая начала развиваться в 30-х годах XX века, а окончательно сложилась в 60-х годах. Так, принято выделять следующие уровни организации биосистем: молекулярный — (генный) — (субклеточный) — клеточный — (органно-тканевой) — (функциональных систем) — организменный — популяционный — биогеоценотический — биосферный. Различные уровни биосистем следует выделять потому, что каждый из уровней характеризуется свойствами, отсутствующими на нижележащих уровнях. Универсальный перечень уровней организации биосистем составить невозможно. В зависимости от того, какие биосистемы и с какой точки зрения изучаются, надо выделять больше или меньше уровней, на каждом из которых возникают какие-то эмергентные свойства. Целесообразно выделять такое число уровней, чтобы каждому из них были присущи свойства, изучение которых на нижележащем и вышележащем уровнях невозможно. Полное изучение системы должно включать также изучение вышестоящих- и нижележащих систем («надсистем» и подсистем) . Так, демографическая структура популяции отсутствует на уровне отдельного организма, а феномен человеческого сознания отсутствует на уровне отдельных структур мозга. Феномен жизни возникает на клеточном уровне, а феномен потенциального бессмертия — на популяционном. Организм является единицей естественного отбора. Специфика биогеоценотического уровня связана с составом его компонентов и круговоротом веществ (сопровождающимся потоками энергии и информации) , а биосферного уровня — с замкнутостью круговоротов веществ. Выделение надорганизменных структурных уровней биосистем может производиться по двум различным принципам. С экологической (функционально-энергетической) точки зрения, популяция является частью биогеоценоза, а он — частью биосферы. Этот подход в основном соответствует экологическому определению популяции. С филетической (связанной с филами — эволюционными ветвями) , т. е. генетико-эволюционной точки зрения, популяция является частью вида и надвидовых таксонов (что соответствует генетическому подходу к определению популяции)
Для растений, опыляемых насекомыми, характерны следующие признаки: – крупные одиночные цветки или мелкие, но собранные в хорошо заметные соцветия; – яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника; – наличие нектара или аромата; – крупная, липкая, шероховатая пыльца. Например, цветки душистого табака, раскрывающиеся в сумерках, белые и крупные, источают сильный аромат, и их легко находят опылители – ночные бабочки. Некоторые растения опыляют только определенные насекомые. Львиный зев и клевер опыляют только шмели. Бабочки хорошо видят алые, красные, ярко-бордовые цветки, а шмели, пчелы и осы – желтые, синие и голубые цветки. Так устроено зрение этих насекомых. Во время цветения фруктовых деревьев в сады привозят ульи. Урожаи после этого повышаются, т. к. пчелы опыляют много цветков. Как-то раз Чарлз Дарвин, изучая опыление у растений, заметил бабочку с необычными булавовидными придатками на хоботке. Оказалось, что это пыльники орхидеи. Ряд орхидей приклеивают два своих пыльника (поллинария) к голове или хоботку насекомого, пьющего нектар. Когда бабочка перелетит на другой цветок, пыльца попадет по назначению. Часто на лепестках насекомоопыляемых растений имеются специальные указатели – яркие пятнышки, показывающие насекомым путь к нектару. Они становятся заметны лишь к моменту созревания пыльцы и нектарников. К цветку растения, на котором указатели еще незаметны, насекомое не подлетит. Многие растения привлекают опылителей запахом. Обычно это приятный сладкий запах нектара. Но не всегда. Цветок тропической раффлезии издает запах тухлого мяса, привлекая для опыления падальных мух. Цветки дерева буддлеи особенно старательно привлекают бабочек. Их так и называют «деревья бабочек» . Личинка кузнечика покрыта пыльцой оранжевого цветка ястребинки, на котором она сидит, греясь на солнышке. И взрослый кузнечик, сам того не ведая, переносит пыльцу с одного яркого цветка на другой. Оса, собиравшая с цветка нектар, нечаянно унесет на себе часть пыльцы. Труженицы пчелы, летая от улья к цветкам и обратно, пролетают за день до 100 км. Итог их работы – сладкий нектар и пыльца, собранные при специальных при на задних лапках – корзиночек и щеточек. Птицы и млекопитающие тоже верные растениям в опылении. Они не прочь полакомиться нектаром и пыльцой. Проворные попугаи лори и лорикеты неспроста красуются на цветущих тропических деревьях. Зоркое зрение и длинный язык медососам добыть заветную порцию нектара и пыльцы. А вот шустрый кускус. Несколько ловких движений языка – и пища во рту, а цветок получил немного пыльцы от другого цветка, на котором уже побывал кускус. Летучие мыши, поссумы, райские птицы, колибри, жуки-бронзовки, бабочки, мушки-журчалки, пчелы, осы, шмели, муравьи – все они незаменимы в опылении самых разных растений.
Своеобразные подземные кладовые имеют некоторые многолетние травянистые растения. Надземные части этих растений ежегодно к осени отмирают. В почве остаются корни и видоизменённые подземные побеги — корневища, клубни и луковицы. Вот в них-то и откладываются на зиму запасы органических веществ.
1. Корневище — многолетний подземный побег, после зимовки дающий новые побеги. Корневище имеет большое значение при вегетативном размножении, так как у него имеются почки, из которых может вырасти новое растение. Пример: корневище есть у многих растений, в том числе у крапивы, пырея, ириса, ландыша.
